第自動(dòng)控制原理黃堅(jiān)課后答案

5-1設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) G(s) 10，當(dāng)把下列輸入信號(hào)作用在閉環(huán)系s 1統(tǒng)輸入端時(shí)，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。（1）r(t) sin(t 30)r(t)2cos(2t45)計(jì)算的最后結(jié)果：（1）c(t) 0.905sin(t 24.83）；（2）c(t) 1.785cos(2t 53.3）；5-2設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試?yán)L制各系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性曲線和開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線。750（2）G(s)200（1）G(s)2(s1)(110s1)s(s5)(s15)s（3）G(s)10（）1000(s1)1)(8s1)4G(s)28s100)(2ss(s（5）G(s)10（）10s1s(s11)3s（7）G(s)10(s0.2)（）10s12(s0.1)(s15)8G(s)1s3s繪制各系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性曲線：繪制各系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線：5-3已知電路如圖所示，設(shè) R1=19kΩ,R2=1kΩ,C=10μF。試求該系統(tǒng)傳遞函數(shù)，并作出該系統(tǒng)的伯德圖。計(jì)算的最后結(jié)果：G(s)T2s,T1(R1R2)c0.2,T2R1c0.19；T1s15-4已知一些最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如圖所示，試寫出它們的傳遞函數(shù)（并粗略地畫出各傳遞函數(shù)所對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相頻特性曲線） 。計(jì)算的最后結(jié)果數(shù)字：(a)G(s)10(b)G(s)1s；s11010(c)G(s)100；(d)G(s)250；1)(s(s1)(s1)(ss(s1)1)0.0110010100(e)G(s)100,n50.3,0.3s[(s)22s1]nn5-6畫出下列給定傳遞函數(shù)的極坐標(biāo)圖。試問這些曲線是否穿越實(shí)軸。若穿越，則求其與實(shí)軸交點(diǎn)的頻率 ω及相應(yīng)的幅值G(j )。（1）G(s)1；s)(12s)s(11（2） G(s) s2(1s)；計(jì)算的最后結(jié)果： (1) 0.71rad/s，幅值0.67；（2）不穿越 ；5-7設(shè)系統(tǒng)的奈氏曲線如圖所示，其中 p為s的右半平面上開環(huán)根的個(gè)數(shù)， v為開環(huán)積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)，試判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解：最后結(jié)果：(a)不穩(wěn)定；（b）穩(wěn)定；(c)不穩(wěn)定；(d)穩(wěn)定；(e)穩(wěn)定；(f)穩(wěn)定；(g)穩(wěn)定；(h)不穩(wěn)定。5-8設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試?yán)L制各系統(tǒng)的伯德圖，并求出穿越頻率ωc。（1）G(s)100.5s)(10.1s)s(175(1 0.2s)（2） G(s) s(s216s100)計(jì)算的最后結(jié)果： （1） c 4.5rad/s；（2） c 0.75rad/s。5-14已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)K，分別判定當(dāng)開環(huán)放大倍數(shù)K=5和1)(0.1s1)s(sK=20時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求出相位裕量。計(jì)算的最后結(jié)果：K 5時(shí)， 1 11.6 0，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。K 20時(shí)， 2 11.7 0，閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。5-17某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。要求：（1）求出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)；（2）利用相位裕量判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（3）將其對(duì)數(shù)幅頻特性向右平移十倍頻程，試討論對(duì)系統(tǒng)性能的影響。計(jì)算的最后結(jié)果：（1）G(s)10；1)(1s(1s1)0.120s（2） 5.7 0，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；（3）系統(tǒng)的穩(wěn)定性改變，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)加快。5-18 已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，試?yán)L制系統(tǒng)